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当前位置:首页 > 临时分类 > 2020高考物理二轮复习 抓分天天练 重点知识练1.10 力学基础实验课件
1.10力学基础实验1.(2019·课标全国Ⅰ)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是________点.在打出C点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字).答案A0.2330.75解析物块加速下滑,速度越来越大,在相等时间内物块的位移越来越大,刚开始时在相等时间内的位移较小,由图示纸带可知,打点计时器最先打出的点是A点;每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出,相邻计数点间的时间间隔为:t=0.02×5s=0.1s,打出C点时的速度大小为:vC=BD2t=(5.85-1.20)×10-22×0.1m/s≈0.233m/s;匀变速直线运动的推论Δx=at2可知,加速度为:a=CD-AB+DE-BC4t2=CE-AC4t2=(9.30-3.15)×10-2-(3.15-0.00)×10-24×0.12m/s2=0.75m/s2.2.(2018·南京二模)某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k.每当挂在弹簧下端的钩码(每个钩码质量m=50g)处于静止状态时,用刻度尺测出对应的弹簧长度Ln(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:所挂钩码个数n123456Ln(cm)10.1813.0914.5816.0817.54(1)表格中第二组数据的弹簧长度如图所示,则弹簧长度为________cm;(2)用所学知识尽量精确计算出每挂一个钩码弹簧伸长量ΔL=________cm;并由ΔF=kΔL算出弹簧的劲度系数k=________N/m.(g=9.8m/s2,结果保留位有效数字)答案(1)11.60(2)1.4833.1解析(1)有刻度尺可知,弹簧的长度为11.60(2)根据逐差法求得每增加一个砝码的长度为ΔL=x6+x5+x4-x3-x2-x19≈1.48cm根据ΔF=kΔL可知k=ΔFΔL≈33.1N/m.3.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在A点上,另一端连接两根细线,然后通过细线用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一点O,此时需记录下:(1)______________________________________________,(2)______________________________________________,(3)______________________________________________.然后改用一个弹簧测力计把橡皮条拉到O点后再记录下:(4)_______________________________________________,(5)_______________________________________________.(6)如图所示,是该同学完成验证力的平行四边形定则实验操作后得到的数据图,请选好比例在方框中作图完成该同学未完成的实验数据处理.答案(1)两个弹簧测力计的读数(2)结点O的位置(3)两细线的方向(4)弹簧测力计的读数(5)细线的方向(6)作图象时以O点为起点作F1、F2、F′的图示,且要按同一比例;要用三角板和刻度尺规范地作出平行四边形,如图所示.4.(2019·泰州二模)利用图甲所示装置探究物体的加速度与所受合外力的关系,小车质量约300g,另配置质量20g的钩码5个,质量500g的砝码1个.(1)实验中,平衡摩擦力的具体做法是:________(选填“挂上”或“移去”)钩码,长木板右端用垫块抬高,调至适当高度,接通电源,轻推小车,使纸带上打出的点间距相等.(2)实验通过添加钩码改变小车的受力.关于小车,下列说法中正确的有________.A.当钩码质量远小于小车总质量时,可认为小车所受合外力与钩码重力大小相等B.开始实验时,应将砝码放入小车C.小车内放入砝码后需重新平衡摩擦力D.实验中不需要测出小车的质量(3)实验中打出一条纸带,如图乙所示,从某清晰点开始取计数点,分别标为0、1、2、3、4、5、6,测量点0到点3的距离为d1,点0到点6的距离为d2,已知相邻计数点间的时间间隔均为T,则加速度a=________.(4)实验小组由小车受到的拉力F和对应的加速度a,作出aF图线,如图丙中实线所示,下列对实验图线偏离直线的原因分析,正确的是________.A.测量不准确引起的,属于偶然误差B.实验原理方法引起的,属于系统误差C.加速度大,空气阻力作用更加明显D.滑轮与轴间有摩擦答案(1)移去(2)ABD(3)d2-2d19T2(4)B解析(1)平衡摩擦力时,移去钩码,长木板右端用垫块抬高,调至适当高度,接通电源,轻推小车,使纸带上打出的点间距相等.(2)当钩码的质量远小于小车的质量时,可以认为小车所受的合力等于钩码的重力,故A项正确;开始实验时,应将砝码放入小车,使得钩码质量远小于小车质量,故B项正确;小车内放入砝码后,不需要重新平衡摩擦力,故C项错误;实验研究加速度与力的关系,需保持小车的总质量不变,所以不需要测出小车的质量,故D项正确.(3)根据(d2-d1)-d1=a(3T)2得,加速度a=d2-2d19T2.(4)aF图象中图线上端偏离直线的原因是不能满足钩码的质量远小于小车的质量,该误差属于系统误差,是由实验原理方法引起的,故选B项.5.(2019·成都模拟)“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲.当小车在1条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W;当用2条、3条……完全相同的橡皮筋进行第2次、第3次……实验时,由于每次实验中橡皮筋的拉伸长度相同,因此第2次、第3次……实验中橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…….每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出.(1)关于该实验,下列说法正确的是________和________.(填选项序号字母)A.打点计时器可以用干电池供电B.必须平衡摩擦力C.每次实验,小车必须从同一位置由静止弹出D.可以选用规格不相同的橡皮筋(2)图乙为某次实验打出的纸带,从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带,测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.60cm,BC=1.62cm,CD=1.64cm,DE=1.64cm;已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=________m/s.(结果保留两位有效数字)(3)在该实验中,打点计时器正常工作,纸带足够长,点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点,造成这种情况的原因可能是_________________________________________________.(写出一条即可)答案(1)BC(2)0.82(3)没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小解析(1)打点计时器使用的是低压交流电源,故A项错误;为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,必须平衡摩擦力,长木板要适当的倾斜,故B项正确;根据实验原理可知,每次实验,小车必须从同一位置由静止弹出,故C项正确;根据实验原理可知,橡皮筋必须是相同的,故D项错误.(2)要测量最大速度,应该选用点迹分布均匀的部分.即应选用纸带的C、D、E部分进行测量,时间间隔为0.02s,最大速度:vm=xt=1.64×10-20.02m/s=0.82m/s.(3)在该实验中,如果没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小,小车不会做匀速运动.6.(2019·合肥一模)某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律.(1)在本实验中需要直接测量的物理量有________A.重物的质量B.重力加速度C.重物下落的高度D.与重物下落高度所对应的瞬时速度(2)下列器材中,实验必须用到的有________A.打点计时器B.重物C.天平D.毫米刻度尺E.秒表F.小车(3)图示是实验中打出的某条点迹清晰的纸带.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.当地的重力加速度g=9.80m/s2,重物的质量为1.00kg.重物运动到B点的动能是________J,重物运动到E点的动能是________J,上述过程中,重物重力势能减少了________J.(均取3位有效数字)答案(1)C(2)ABD(3)2.474.121.48解析(1)实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,所以不需要测量重物的质量,故A项错误;重力加速度是已知的,不需要测量,故B项错误;重物下落的高度需要测量,故C项正确;瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出的,不是直接测量的,故D项错误.(2)实验不需要天平,不需要秒表,打点计时器需要交流电源,还要刻度尺测量长度,所以必须的器材为A、B、D.(3))B点的瞬时速度为:vB=xAC2T=8.890.04×10-2m/s=2.2225m/s,同理有:vE=xDF2T=25.15-13.920.04×10-2m/s=2.8705m/s,则动能为:EkB=12mvB2=12×1×2.22252J≈2.47J;EkE=12mvE2=12×1×2.87052J≈4.12J.重物由B点运动到E点,重力势能减少量为:ΔEp=mgh=1×9.8×(19.34-4.25)×10-2J≈1.48J.7.(2019·郑州一模)用如图甲所示的装置验证动量守恒定律.(1)为了减小实验误差,下列做法正确的是________.A.两球的质量和半径都一样大B.多次将A球从不同的高度释放C.保证斜槽末端的切线水平D.减小斜槽对小球A的摩擦(2)图乙是B球的落点痕迹,刻度尺的“0”刻线与O点重合,可以测出碰撞后B球的水平射程为________cm.(3)本次实验必须进行测量的是________.A.水平槽上未放B球时,A球的落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后,A球和B球的落点位置到O点的距离C.A球与B球下落的时间D.A球和B球的质量(或两球质量之比)答案(1)C(2)64.45(3)ABD解析(1)为防止碰撞后入射球反弹入射球的质量应大于被碰球的质量,故A项错误;为使球到达轨道末端时的速度相等,多次将A球应从同一的高度释放,故B项错误;为使小球离开轨道后做平抛运动,保证斜槽末端的切线水平,故C项正确;斜槽对小球的摩擦对实验没有影响,不需要减小斜槽对小球A的摩擦,故D项错误.(2)碰撞后B球的水平射程落点如图乙所示,取所有落点中靠近中间的点读数,即可取一个最小的圆的圆心,约为64.45cm.(3)根据实验原理可得mAv0=mAv1+mBv2,又因下落时间相同,即可求得:mAOP=mAOM+mBON,不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间,故选A、B、D三项.8.(2019·南充三模)如图1所示为验证动量守恒的实验装置,气垫导轨置于水平桌面上,G1和G2为两个光电门,A、B均为弹性滑块,质量分别为mA、mB,且选择mA大于mB,两遮光片沿运动方向的宽度均为d,实验过程如下:(1)调节气垫导轨成水平状态;(2)轻推滑块A,测得A通过光电门G1的遮光时间为t1;(3)A与B相碰后,B和A先后经过光电门G2的遮光时间分别为t2和t3.回答下列问题:①用螺旋测微器测得遮光片宽度如图2所示,读数为:________mm;②实验中选择mA大于mB的目的是:___________________;③利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的表达式为:_________________________________________________.答案①1.195②碰撞中滑块A不反弹③mAdt1=mAdt3+mBdt2解析①螺旋测微器的固定刻度读数为1mm,可动刻度读数为0.01×19.5mm=0.195mm,则读数为:1.195mm.②为了A、B碰撞时A不反弹,需满足A的质量大于B的质量.③碰撞前的总动量为:
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